生物炭引入蚯蚓粪和草炭对基质环境、黄瓜植株生长和果实品质特性的影响

摘要

【目的】草炭是无土栽培主要应用基质,但其为不可再生资源,限制了无土栽培的大面积发展。基于黄瓜设施生产,通过生物炭及蚯蚓粪、生物炭及草炭两种基质配方,探究应用于黄瓜生产的基质改良新方案,并探究蚯蚓粪作为栽培基质,代替草炭基质的可能性。【方法】试验以草炭基质为对照(P),蚯蚓粪(V)、草炭+生物炭(PB,质量比4∶1),蚯蚓粪+生物炭(VB,质量比1∶1)为基质处理,通过两茬黄瓜种植,系统分析不同栽培基质下的基质环境、黄瓜植株生长、果实品质特性及黄瓜产量的变化。【结果】有机碳、全氮等基质养分和产量指标有明显季节差异,春茬高于秋茬;VB处理可提高两茬有机碳、速效钾和全钾含量;相较P,PB处理可显著提高秋茬基质全钾、速效钾含量和pH值(分别提高33.8%、397.5%和4.2%),以及春茬有机碳和速效钾(30.8%、186.4%)含量。VB处理相对P处理可增加速效钾和速效磷含量(春茬130.5%和86.5%,秋茬242.5%和194.7%),另外,V处理连续两茬后基质酸化趋势低于P处理;与P处理相比,VB处理茎粗相对生长率、叶绿素、株高相对生长率、叶片相对生长率、地下部干重(秋茬)均无显著差异,春茬地下部鲜重显著增加。与P处理相比,PB处理后春茬地上部鲜重、地下部干鲜重显著增加,V处理在一定程度降低叶绿素和叶片相对生长率;VB处理相对P和V处理可增加可溶性固形物、草炭添加生物炭相对草炭处理可增加秋茬果实Vc,相比P处理,V及VB处理没有降低黄瓜产量,PB处理可显著增加黄瓜产量(春茬6.7%,秋茬15.2%)。【结论】基质养分、植株生长特性、黄瓜产量均表现出春茬高于秋茬的季节性差异,但黄瓜的部分品质指标相反。相较P处理,PB处理可提高基质养分,黄瓜品质和产量,蚯蚓粪添加生物炭处理可替代草炭作为黄瓜的栽培基质,维持黄瓜产量,并促进黄瓜生长和可溶性固形物含量增加。